Seit vielen Jahrhunderten wird beobachtet, dass Gold in vielen Anwendungen verwendet wird, sei es für Dekorationszwecke, funktionelle Vorteile oder industrielle Anwendungen. Mit zunehmender Vernetzung der Welt wurden die Vorteile der Vergoldung schneller als je zuvor genutzt. Ein Beispiel dafür ist die schnelle und stabile Signalübertragung mit hochzuverlässigen Kontakten und Steckern aus Gold. In der Zwischenzeit kommen mehrere Fertigungsunternehmen ins Feld, um Goldbeschichtungsdienste für verschiedene Medizin-, Verteidigungs- und Telekommunikationsbranchen bereitzustellen.
Durch einen elektrochemischen Prozess, der als Vergoldung bekannt ist, wird eine dünne Goldschicht auf der Oberfläche eines anderen Metalls abgeschieden. Das Metall wird vergoldet, indem es in eine Goldbadlösung gegeben wird und der elektrische Strom verwendet wird, um die positiv geladenen Goldionen an das negativ geladene Metallstück zu binden. Abgesehen davon wird die Vergoldung auch häufig durchgeführt, um das Aussehen von altem Schmuck aufzuhellen, dessen Farbe verblasst ist. Dennoch hat es, wie oben erwähnt, ebenfalls viele Anwendungen in verschiedenen Branchen, wie z. B. in der medizinischen Abteilung und im Weltraum.
Vergoldungsarten
Üblicherweise wird die Vergoldung in drei Hauptkategorien unterteilt: Hartvergoldung, Weichvergoldung und Duplexvergoldung (die eine Mischung aus beidem bleibt). In ähnlicher Weise wurden diese drei Arten von Vergoldungsdiensten im Folgenden beschrieben:
Hartvergoldung
Bei der Hartvergoldung fügen wir dem Gold eine kleine Menge eines Legierungselements oder einer Verbindung hinzu, um die Härte und die Verschleißeigenschaften des Goldes zu verbessern. Nickel und Kobalt sind die Metalle, die üblicherweise für diese Aufgabe verwendet werden, aber manchmal können auch Eisen und Arsen verwendet werden. Gold erscheint in Hartgoldvorkommen heller, da es eine feinere Kornstruktur hat. Die Anwendungen, bei denen ein Gleitkontakt oder ein konstanter Eingriff auftritt, profitieren von einer Hartvergoldung, da sie eine erhöhte Härte aufweist und eine lange und kontinuierliche Verwendung ohne Ausfall ermöglicht.
Weiche Vergoldung
Bei der Weichvergoldung verwenden wir im Gegensatz zur Hartvergoldung, bei der eine kleine Menge an Elementen hinzugefügt wurde, unglaublich reines Gold mit einer Reinheit von 99,91 TP2T oder mehr. Ein Weichgoldniederschlag erreicht die maximale Härte von 90 Knoop, die geringer ist als die von Hartgold, und auch seine Kornstruktur ist im Vergleich zu Hartgold weniger fein. Da in Weichgold keine anderen Elemente zum Oxidieren vorhanden sind, gilt Weichgold als hervorragend für Hochtemperaturanwendungen und Drahtbonden. Außerdem ist Weichgold ideal für statische Kontaktdesigns mit geringer Belastung, wie z. B. Läppverbindungen. Aufgrund seiner hohen Reinheit und Biokompatibilität der Ausrüstung wird es zudem bevorzugt für medizinische Anwendungen eingesetzt.
Duplex-Vergoldung
Bei der Duplex-Vergoldung werden sowohl Hart- als auch Weichgoldablagerungen verwendet, um ein Finish zu erzeugen, das die Eigenschaften sowohl einer Weichvergoldung als auch einer Hartvergoldung aufweist. Sagen wir, um die Verschleißeigenschaften von Hartgold zu verbessern. In diesem Fall können wir eine Schicht aus weichem Gold darüber auftragen, die der Korrosion sehr gut widersteht und gleichzeitig die Qualität der gesamten Vergoldung verbessert. Aufgrund der Mischung und der nicht übereinstimmenden Kornstrukturen der beiden Goldschichten haben die Duplex-Goldabscheidungen im Vergleich zu den anderen Vergoldungsarten eine geringere Gesamtporosität. Darüber hinaus ermöglicht diese Art der Plattierung eine hervorragendere Korrosionsbeständigkeit, während insgesamt weniger Gold verbraucht wird als bei Einzelschicht-Goldabscheidungen.
Schritte zum Vergolden
Die Schritte zum Vergolden eines Objekts sind wie folgt:
Vorbereitung: Um die Vergoldung durchzuführen, müssen wir zuerst den Schmutz und das Öl auf der Oberfläche des Objekts durch Polieren, Trommeln, Abbeizen, Sandstrahlen und andere Reinigungsverfahren entfernen, die zur weiteren Vorbereitung der Oberfläche verwendet werden können.
Reinigung und Spülung: In diesem Schritt wird die Oberfläche des Objekts einer Elektroreinigung, Dampf- oder Ultraschallreinigung ausgesetzt, und dann sollte das Stück mit Wasser gespült werden, um alle verbleibenden Rückstände der Reinigungsmittel zu entfernen. Nach dieser Phase ist die Oberfläche gereinigt und kann für den nächsten Schritt verwendet werden.
Schlagschicht: Zur Verbesserung der Verbindung zwischen Plattierungsmaterial und Substrat fügen wir eine Pufferschicht hinzu, wo normalerweise Nickel verwendet und auf das Metall plattiert wird. Übrigens wird das Objekt nach dem Auftragen der Streichschicht noch einmal gespült.
Basisbeschichtung: Auf das Grundmaterial werden weitere Lackschichten aufgebracht. In der Regel werden mehrere Schichten aus Kupfer, Nickel und Gold auf ein einzelnes Stück aufgetragen.
Schlussbeschichtung: Das Stück wird in ein Plattierungsbad aus Goldionen getaucht, das sorgfältig auf einer bestimmten Spannung und Temperatur gehalten wird. Wenn der Prozess der Vergoldung beginnt, wird das Gold vom Metall angezogen und bildet eine Schicht darüber. Denken Sie daran, dass wir für mehrere Metalle unterschiedliche Temperaturen und Spannungen verwenden müssen.
Schlussspülung: Das Objekt wird noch einmal mit Wasser gespült und dann trocknen gelassen. Stellen Sie sicher, dass Sie die erwarteten Ergebnisse erhalten. Es kann erforderlich sein, den Vorgang neu anzuordnen und zu wiederholen, wenn die durch den Vergoldungsprozess erzielten Ergebnisse nicht zufriedenstellend sind.
Vorteile der Vergoldung
Die Goldgalvanisierung bietet viele Vorteile, und einige davon umfassen:
Elektrische Leitfähigkeit
Da nur Silber und Kupfer über Gold liegen, ist Gold das drittleitfähigste Metall der Welt (21,4 nΩm). Gold wird jedoch in vielen Situationen immer noch als gegenüber den beiden anderen verwendet, da es keine Oxide oder Verbindungen bildet und in der Lage ist, seine elektrische Leitfähigkeit über lange Zeiträume und unter rauen Bedingungen viel besser als Kupfer und Silber beizubehalten. Aus diesem Grund werden Edelstahl- und Kupferkontakte üblicherweise vergoldet, um zu gewährleisten, dass aufgrund der sehr spezifischen Eigenschaften von Gold ein zuverlässiger und stabiler leitender Pfad entsteht.
Wärmeleitfähigkeit
Gold ist mit 315 W/mK das Metall mit der dritthöchsten Wärmeleitfähigkeit. Ähnlich wie bei seiner elektrischen Leitfähigkeit wird Gold nur von Silber und Kupfer geschlagen. Gold behält seine hohe Leitfähigkeit auch unter extremen Bedingungen, da es keine isolierenden Verbindungen an seiner Oberfläche bildet. Diese Eigenschaft ermöglicht den Einsatz in extremen Anwendungen wie im Weltraum und beim Bohren in Bohrlöchern.
Duktilität
Gold eignet sich perfekt für die Herstellung flexibler Kontakte oder Federn, da es sehr dehnbar ist. Auch nach ständigen Kontaktzyklen behält Gold aufgrund seiner hohen Duktilität seine Eigenschaften. Damit Ihre vergoldeten Federn oder plattierten Kontakte sicherstellen, dass die gesamte Oberfläche den Designanforderungen entspricht, ist es notwendig, dass die Auswahl und Anwendung der Unterplatte kritisch ist und in der Lage ist, die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
Nicht-Reaktivität
Gold reagiert nicht mit anderen Elementen, mit denen es in Kontakt kommt, oder bildet keine Verbindungen. Der Grund ist, dass Gold auf ein Edelmetall anspielt. Diese Eigenschaft ist auch der Grund dafür, dass wir auch nach Jahrmillionen noch Gold in Form von Nuggets in der Natur finden können. Außerdem ist diese Eigenschaft auch der Grund, warum wir Gold als Außenbeschichtung auf anderen Metallen verwenden, da es eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bietet.
Korrosionsbeständigkeit
Gold gilt auch unter extremen Bedingungen als sehr korrosionsbeständig. Der Grund dafür ist wiederum, dass Gold in der Natur ein edles und reaktionsträges Metall bleibt. Betrachten wir einige Beispiele. Stark oxidierenden und mineralischen Säuren widersteht Gold. Darüber hinaus widersteht es auch aggressiven Verbindungen wie Schwefelwasserstoff und anderen korrosiven Salzen und Solen. Ebenso bleiben die technischen Eigenschaften von Gold konstant, da es keine Oxide oder Verbindungen bilden kann, mit denen es in Kontakt kommt. Überraschenderweise macht diese Eigenschaft von Gold es perfekt für die Verwendung als Beschichtung verschiedener freiliegender Komponenten. Beispielsweise kann es bei der Herstellung von Batteriekontakten, Verbindungsstiften, Federn und anderen ähnlichen Komponenten verwendet werden, die offen in korrosiven Umgebungen vorhanden sind.
Ungefährlich
Da Gold nicht mit anderen Elementen reagiert, wird es bei der Herstellung von vergoldeten medizinischen Geräten verwendet, die sicher verwendet und in den menschlichen Körper eingesetzt werden können, ohne befürchten zu müssen, dass es mit dem Körper reagiert. Gold übersteht Autoklavenzyklen außerordentlich gut und ist von Natur aus resistent gegen Keime und Bakterien, was es perfekt für orthopädische Hilfsmittel macht. Außerdem scheint Gold ein ideales Beschichtungsmaterial für Markierungsbänder oder andere arthroskopische Werkzeuge zu sein, da es strahlenundurchlässig ist.
Optik
Gegenstände, die mit Gold galvanisiert wurden, laufen nicht an oder oxidieren, solange die Goldschicht dick genug ist. Die Beschichtung des Goldes verbessert auch das äußere Erscheinungsbild des Objekts. Die aus Gold hergestellten Produkte werden in jeder Anwendung, in der sie verwendet werden, als Qualitätsprodukte bezeichnet, da der grundlegende Wert von Gold vom gesamten Universum anerkannt wird.
Schlussnotizen
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Vergoldung eine richtig konstruierte Endbearbeitung haben sollte, um alle Vorteile zu genießen, die sie bietet. Für ein rundum gelungenes Finish sind die Unterplattierungen, die üblicherweise vor der Golddeckschicht aufgetragen werden, ebenso wichtig wie die Dicke und Art des Goldes. Darüber hinaus sind die richtige Vorbehandlung und Aktivierung des Grundmetalls entscheidende Elemente, die das höchste Niveau der endgültigen Goldablagerung gewährleisten. Wir schlagen hier vor, dass Sie sich an einen professionellen Beschichtungsdienstleister wenden müssen, dessen Expertenteam Ihnen möglicherweise die Designanleitung und einen entwickelten Testplan für jede Anwendung oder Komponente zur Verfügung stellt.